Imaging dell’ictus acuto e dell’attacco ischemico transitorio | Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry

La maggior parte delle EIC definite sulla CT, e sistemi come ASPECTS riguardano esclusivamente l’ictus causato da occlusione dell’arteria carotide, il tronco principale del MCA, o i rami principali del MCA. La sensibilità della CT all’ischemia all’interno di piccoli territori di arterie penetranti, la circolazione posteriore, o piccoli infarti multifocali sparsi che si incontrano spesso nell’ictus embolico, non è stabilita, e le limitazioni tecniche significano che la sensibilità della CT in questi scenari è probabilmente scarsa.

Iperdensità dei vasi

L’aumento della densità della MCA o di altri vasi intracranici sulla NCCT è indicativa di un trombo che occlude parzialmente o completamente il vaso. Il piano di sezione di CT significa che le occlusioni del tronco principale MCA sono visti come una iperdensità lineare nel solco silviano, mentre l’arteria carotide interna (ICA) o occlusioni MCA ramo può essere visto come iperdenso “punti” in sezione trasversale. “Falsi positivi” MCAs ipderdenso può essere visto, in particolare in condizioni associate con aumento dell’ematocrito (per esempio, policitemia) o dove ipodensità del parenchima cerebrale porta ad un aumento del contrasto con i vasi normali (per esempio, herpes encefalite).

Tc con contrasto

L’uso routinario della TAC con contrasto è di limitato valore diagnostico aggiuntivo nell’ictus acuto e non è raccomandato, anche se le preoccupazioni che la rottura della barriera emato-encefalica possa portare ad uno stravaso di contrasto con rischio di peggioramento dell’ictus non sono supportate da prove. È stata riportata una maggiore cospicuità delle lesioni ischemiche entro sei ore dall’insorgenza sulle immagini di origine da esami di angiografia CT (CTA), ma in effetti la somministrazione di contrasto ad alta dose per CTA produce un’immagine che rappresenta il volume di sangue cerebrale (CBV). La diminuzione del CBV corrisponde al nucleo dell’infarto. La CT che utilizza dosi di routine di contrasto non è convalidata in questo senso, e in generale l’uso di agenti di contrasto dovrebbe essere quello di acquisire informazioni aggiuntive da CTA o perfusione CT (CTP), o per affrontare specifiche preoccupazioni diagnostiche su patologie alternative.

Angiografia CT

CTA dei vasi intracranici può identificare il sito di occlusione del vaso, che può essere di valore nelle decisioni di gestione clinica. Per esempio, la risposta al trattamento trombolitico endovenoso delle occlusioni tandem dell’ICA e dell’MCA omolaterali, delle occlusioni carotidee a “T” o della trombosi dell’arteria basilare, è scarsa rispetto all’occlusione isolata dell’MCA, e in molti centri è considerata una potenziale indicazione alla terapia di salvataggio con trombolitici intra-arteriosi o alla rimozione meccanica dell’embolo.

Perfusione CT

Gli scanner CT multidetettore permettono l’acquisizione di diverse fette di cervello ripetutamente durante il passaggio endovenoso di alte dosi di mezzo di contrasto iodato. I cambiamenti nella curva densità-tempo per ogni pixel permettono di calcolare una serie di parametri che riflettono la perfusione dei tessuti mediante calcoli matematici basati sul principio del volume centrale. I tipici parametri derivati includono il tempo medio di transito (MTT), il tempo al picco del bolo (TTP) e il CBV, da cui può essere calcolato il flusso sanguigno cerebrale (CBF) (come MTT/CBV). TTP e MTT nelle prime 3-6 ore dopo l’inizio dell’ictus sono predittivi del volume finale dell’infarto in assenza di riperfusione, e rappresentano il tessuto a rischio. La diminuzione della CBV rappresenta probabilmente il fallimento delle risposte autoregolatorie e quindi l’infarto del tessuto. La differenza tra CBV e lesioni TTP o MTT può essere presa come una stima della “penombra ischemica”, il volume di tessuto a rischio di infarto ma ancora vitale (fig. 5).6 La PCT è stata convalidata rispetto ad altre tecniche come la RM di diffusione e perfusione e la PET quantitativa. Affermazioni che CTP è in grado di misurare quantitativamente il flusso sanguigno non sono universalmente accettate.

Somministrazione di contrasto ad alta dose per CTA o CTP comporta un rischio di insufficienza renale e richiede anche la sospensione della metformina nei diabetici per evitare precipitare acidosi lattica, una complicazione rara. C’è anche un rischio di reazioni allergiche. Il tempo aggiuntivo richiesto per l’esame, e la necessità che il paziente stia fermo durante la scansione, può presentare problemi con i pazienti acutamente malati.

Risonanza magnetica

Le sequenze di risonanza magnetica convenzionali come le immagini pesate in T2 hanno pochi vantaggi rispetto alla NCCT nella sensibilità all’ictus nelle prime ore. Tuttavia, le sequenze più recenti, in particolare la risonanza magnetica pesata in diffusione (DWI) e la risonanza magnetica di perfusione con bolo di contrasto dinamico (generalmente indicata come “perfusion weighted imaging”, PWI) offrono notevoli aumenti della sensibilità diagnostica e sono attualmente meglio convalidate delle tecniche CT nella definizione di parametri fisiopatologici come la vitalità dei tessuti nell’ictus ischemico acuto.

La DWI si basa sulla rilevazione della mobilità delle molecole d’acqua, misurata come il coefficiente di diffusione apparente (ADC) dell’acqua. Nell’ischemia, la mancanza di energia compromette le pompe ioniche cellulari che normalmente estrudono il sodio, con conseguente ingresso di sodio e acqua extracellulare nelle cellule (edema citotossico). Questo è evidente come segnale ADC ridotto (l’acqua intracellulare può diffondere meno liberamente dell’acqua dello spazio extracellulare) e questo viene elaborato per mostrare come luminoso su DWI (fig 6).

DWI è altamente sensibile all’ischemia, forse maggiore del 95% entro le prime ore, e i cambiamenti sono documentati entro 40 minuti dalla comparsa dei sintomi negli esseri umani (ed entro due minuti dalla comparsa nei modelli animali). La cospicuità delle lesioni è notevolmente migliorata rispetto ad altre sequenze o modalità di imaging (fig. 7). I cambiamenti DWI non sono specifici, tuttavia, e possono essere visti in crisi focali, encefalite e forse anche emicrania. L’interpretazione dovrebbe anche prendere in considerazione il fenomeno del T2 shine through, un termine che denota la visibilità in DWI di lesioni non acute che sono luminose sulle sequenze pesate in T2. Per confermare se una lesione DWI rappresenta un’ischemia acuta, si dovrebbe esaminare una mappa ADC per assicurarsi che l’ADC sia ridotta in modo corrispondente. L’aumento del segnale DWI si attenua gradualmente nel corso di circa 7-10 giorni (a seconda della gravità dell’ischemia e del volume della lesione) fino a uno sfondo isointenso, quindi DWI è più utile nel differenziare l’ischemia recente da quella remota. Persistenza delle lesioni DWI in alcuni pazienti dopo TIA o ictus minore è riportato, che si estende a diversi mesi dopo i sintomi. Il significato delle lesioni DWI protratto non è noto.

MRI di perfusione è più comunemente applicato come bolo di monitoraggio durante la somministrazione endovenosa di gadolinio, con gli stessi principi che governano l’imaging CTP permettendo la derivazione di TTP, MTT, CBV e CBF. L’intensità del segnale si riduce man mano che il gadolinio passa attraverso il tessuto, piuttosto che l’aumento di densità con contrasto iodato nella CTP. La PWI ha il vantaggio di acquisire dati di perfusione per l’intero cervello, mentre la dimensione fisica del rivelatore CT è limitata a volumi più piccoli (generalmente 20 mm di spessore della fetta) nella maggior parte dei sistemi in uso clinico corrente. Rilevatori più distanziati consentiranno l’imaging simultaneo dell’intero cervello. MRI PWI è anche una tecnica meglio convalidata per quanto riguarda l’ictus acuto, ed è più ampiamente disponibile. Arterial spin labelling, una tecnica più recente che misura la perfusione senza agenti di contrasto, rimane attualmente sperimentale.

L’ipotesi di mismatch DWI-PWI

Nelle prime ore dopo l’ictus, il cambiamento del segnale DWI è postulato per rappresentare il danno irreversibile del tessuto, e quindi indicare il nucleo dell’infarto. Dal confronto con il difetto di perfusione su PWI, è possibile definire un “mismatch di diffusione-perfusione” che è proposto per rappresentare una firma MRI della penombra ischemica. In forse fino a 70% degli ictus acuti causati da occlusione MCA imaged entro sei ore di insorgenza, un DWI-PWI mismatch è presente, la lesione PWI (ipoperfuso) è più grande del DWI (“nucleo infartuale”). Nel corso del tempo, la lesione DWI si espande fino a incorporare la maggior parte del difetto PWI (fig 8).7 Questa evoluzione nel tempo è coerente anatomicamente con la progressione della penombra all’infarto finale. L’aspetto del mismatch è quindi uno strumento potenziale per selezionare i pazienti in cui c’è evidenza di tessuto potenzialmente salvabile, sia per gli studi clinici, sia per il trattamento individualizzato. Nel piccolo studio DIAS,8 il trattamento trombolitico endovenoso somministrato ai pazienti selezionati sulla base di un mismatch ha migliorato gli esiti clinici e radiologici anche se il trattamento è stato effettuato tra 3-9 ore dopo l’insorgenza dell’ictus. La conferma dell’utilità clinica dell’ipotesi del mismatch verrà da ulteriori studi previsti o in corso. Studi recenti che confrontano DWI-PWI mismatch con PET hanno dimostrato, tuttavia, che, mentre il tessuto mismatch si sovrappone notevolmente, non corrisponde con PET definito anomalie metaboliche che significano la penombra, e modelli metabolici all’interno della regione mismatch sono complessi.9

MR angiografia (MRA) nelle prime fasi del colpo può identificare il sito di occlusione arteriosa in modo molto simile a CTA. Tempo di volo MRA non richiede contrasto, ma è più lungo da eseguire, e quindi spesso difficile in pazienti con ictus acuto. Più breve tempo di sequenze di volo sono di qualità inferiore. Contrasto migliorato MRA migliora la qualità di imaging e accorcia il tempo di imaging.

Altre sequenze MR come la spettroscopia sono di valore di ricerca solo al momento attuale.

Tollerabilità paziente può essere un fattore limitante in acuto ictus MRI: oltre ai problemi di compatibilità convenzionali MR come impianti ferromagnetici, pacemaker, e corpi estranei metallici, durata dell’esame è una preoccupazione dal monitoraggio del paziente è compromessa dai vincoli fisici dello scanner. Mentre i segni vitali possono essere monitorati con apparecchiature compatibili con la risonanza magnetica, è difficile gestire un paziente che vomita mentre si sottopone a una risonanza magnetica. La claustrofobia può essere problematica, ma più spesso nei pazienti convalescenti e in quelli con ictus minori. Nonostante queste preoccupazioni, un’attenta selezione delle sequenze assicura che la RM multiparametrica sia ben tollerata e ampiamente utilizzata nell’ictus acuto, ed è l’indagine di prima scelta in molti centri di ictus in tutto il mondo.

Tomografia computerizzata a emissione di fotoni singoli (SPECT)

L’imaging del flusso sanguigno SPECT utilizza traccianti etichettati a molecole che vengono consegnati ai tessuti e fissati in proporzione al flusso sanguigno (per esempio, hexamethylpropylene amine oxime (HMPAO), dimero etil cisteinato (ECD)). Questo produce dati CBF qualitativi, e ha il vantaggio che l’assorbimento riflette il flusso sanguigno al momento dell’iniezione; la scansione stessa può essere rinviata per diverse ore senza influenzare la capacità di immagine questa istantanea di perfusione. La durata dell’acquisizione di una scansione SPECT completa (circa 40 minuti) è troppo lunga per l’uso clinico di routine, ma SPECT ha prodotto preziosi dati di ricerca.

Leganti specifici come il marcatore neuronale iomazenil o il recettore NMDA tracer CNS 1261 sono di valore di ricerca solo al momento.

Tomografia a emissione di positroni (PET)

La PET a più traccianti è stata preziosa nel definire la fisiopatologia dell’ictus acuto, ma la tecnica è confinata all’uso della ricerca a causa di diversi fattori, tra cui il requisito di un ciclotrone per produrre radiotraccianti in prossimità dell’attività clinica e la necessità di un accesso arterioso per produrre dati quantitativi, sempre più difficile nell’era trombolitica.

Sia la PET che la SPECT sono inadatte all’imaging seriale nei singoli pazienti a causa della dose di radiazioni coinvolta.

TAC per inalazione di xeno (Xe-CT)

Questa è una tecnica teoricamente attraente poiché è in grado di produrre dati CBF quantitativi, basati sull’inalazione di concentrazioni note di xeno e cambiamenti nella densità del tessuto che dipendono dalla concentrazione del tessuto. Mentre alcuni dati di ricerca utili sono maturati da Xe-CT, le difficoltà nella somministrazione di xeno (che ha proprietà anestetiche) in pazienti acuti hanno limitato l’uso di questa modalità di indagine.

L’ultrasuono Doppler transcranico (TCD)

L’ultrasuono a onde pulsate da 2 MHz attraverso la finestra ossea temporale del TCD può fornire la diagnosi di malattia occlusiva dei rami principali del circolo di Willis e si presta bene al monitoraggio continuo nella fase acuta, per esempio durante il trattamento trombolitico per determinare se (e quando) si verifica la ricanalizzazione.

Recenti rapporti supportano la proposta che TCD diagnostica può migliorare la lisi del coagulo da attivatore del plasminogeno tissutale ricombinante (rt-PA) con tassi di ricanalizzazione più elevati nello studio clinico CLOTBUST, e sono supportati da prove sperimentali. Sistemi ad ultrasuoni ad alta energia hanno portato a risultati più poveri a causa di tassi più elevati di emorragia intracerebrale.

Tuttavia, la TCD è molto dipendente dall’utente, e l’identificazione sicura dei principali vasi intracranici può essere difficile, in particolare quando uno è occluso.

Sono stati utilizzati per la diagnosi di coaguli.